阅读说明：本技术 一种新型防刺破、防爆轮胎 (Novel puncture-proof and explosion-proof tire ) 是由 董谦 于 2020-06-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种新型防刺破、防爆轮胎,属于轮胎领域,包括含充气内胎的防刺破轮胎和真空防刺破轮胎；其中,含充气内胎的防刺破轮胎包括外胎、紧贴在外胎内壁的防刺破垫层和位于防刺破垫层内侧、且与防刺破垫层内壁紧贴的充气内胎；真空防刺破轮胎包括外胎以及紧贴在外胎内壁的防刺破垫层或胎内填充体。该新型防刺破、防爆轮胎改变了原有的轮胎设计,其结构简单、重量轻、造价低,当轮胎受到来自正面或者侧面的尖锐物体刺入时,通过防刺破结构有效的保护充气内胎或者真空胎的气密层,从而实现防刺破、防爆的目的,可有效的保障车辆的正常行驶。(The invention discloses a novel puncture-proof and explosion-proof tire, which belongs to the field of tires and comprises a puncture-proof tire with an inflatable inner tube and a vacuum puncture-proof tire; the puncture-proof tire with the inflatable inner tube comprises an outer tire, a puncture-proof cushion layer tightly attached to the inner wall of the outer tire and the inflatable inner tube, wherein the inflatable inner tube is positioned at the inner side of the puncture-proof cushion layer and tightly attached to the inner wall of the puncture-proof cushion layer; the vacuum puncture-proof tyre comprises an outer tyre and a puncture-proof cushion layer or an inner tyre filling body which is clung to the inner wall of the outer tyre. This novel puncture-proof, run-flat tire has changed original tire design, and its simple structure, light in weight, cost are low, and when the tire received the sharp object that comes from front or side to pierce, through the air seal of the effectual protection inflatable inner tube of a tyre of puncture-proof structure or vacuum child to realize puncture-proof, the purpose of explosion-proof, can the effectual normal driving of guarantee vehicle.)

一种新型防刺破、防爆轮胎

技术领域

本发明属于轮胎技术领域，具体涉及一种新型防刺破、防爆轮胎。

背景技术

目前应用最为普遍的充气轮胎是依靠内部压缩空气或者氮气来达到一定胎压，用以支撑车辆和驾驶者的重量，同时在一定程度上帮助缓冲路面上的颠簸，尽管新型橡胶和其他复合材料使充气轮胎变得更能抵御刺穿，但是由于橡胶轮胎(外胎)在壁厚上的限制，长度超过轮胎壁厚的外部尖锐物(例如：铁钉，碎玻璃，尖锐石子等)仍然可以物理性刺破轮胎造成爆胎、漏气造成胎压不足，从而影响车辆的正常行驶，导致车辆行驶过程中的道路危险或者轮胎报废等危及驾驶者人身安全的问题。

在电动轮椅车，电动代步车，共享单车，普通公路或山地自行车，运钞车、防爆车、反恐车等特殊车辆领域，实心轮胎得以大规模应用，实心轮胎一般有两种结构：一种是普通的橡胶外胎加上内部弹性发泡材料的实心内胎；另一种是使用特殊的结构设计和单一复合材料的一体化胎体，并无内胎和外胎之分。

实心轮胎尽管可以防止尖锐外物刺破，但当车速很快时，轮胎复原形状的速度赶不上车轮转速就会产生驻波现象，这会导致轮胎内部受到严重摩擦，温度急剧上升，而高温和形变会让轮胎内部结构层相互脱离，最终引起爆胎；同时，在行驶过程中会增加其与地面的摩擦，从而影响行驶速度，增加能耗；并且，轮胎越重，整车重量就越大，减震机构的滤震效果就越差；此外，当实心轮胎载重时形变小，就像现在很多共享单车都使用实心轮胎，在面对不平整的路面时，能感到明显的震动颠簸，影响驾驶舒适性；加之，实心轮胎需要额外增加大量的橡胶或者内部填充的弹性发泡材料，这会使实心轮胎的成本更高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型防刺破、防爆轮胎，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种新型防刺破、防爆轮胎，所述轮胎包括外胎和紧贴在所述外胎内侧的防刺破结构；

所述外胎主要由橡胶材料制成。

优选的，所述防刺破结构为弹性发泡材料制成的防刺破垫层。

优选的，所述防刺破垫层的径向截面外轮廓为月牙形或弧形。

优选的，所述防刺破垫层为花纹镂空型结构。

优选的，所述花纹镂空型结构包括凸出所述防刺破垫层外表面的凸出型花纹或凹入所述防刺破垫层外表面的凹入型花纹。

优选的，所述防刺破垫层延伸至所述外胎内部的两侧。

优选的，所述轮胎还包括位于所述防刺破垫层内侧、并与所述防刺破垫层紧贴的充气内胎。

优选的，所述防刺破垫层的径向截面外轮廓形状与轮毂和外胎之间的形状相适配。

优选的，所述防刺破垫层内具有可容纳空气的充气通道。

优选的，所述防刺破结构为胎内填充体。

优选的，所述胎内填充体内部具有轴向贯穿于所述胎内填充体的中空结构或径向贯穿于所述胎内填充体的中空结构的穿孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该新型防刺破、防爆轮胎改变了原有的轮胎设计，其结构简单、质量轻、造价低，当轮胎受到来自正面或者侧面的尖锐物体刺入时，通过防刺破结构能有效的防止充气内胎或者真空胎的气密层被破坏，从而实现防刺破、防爆的目的，可有效的保障车辆的正常行驶。

附图说明

图1为具有实心型的防刺破垫层的防刺破、防爆轮胎的结构示意图；

图2为具有实心型的防刺破垫层的防刺破、防爆轮胎的横截面结构示意图；

图3为具有花纹镂空型的防刺破垫层的防刺破、防爆轮胎的结构示意图；

图4为具有花纹镂空型的防刺破垫层的防刺破、防爆轮胎的横截面结构示意图；

图5为具有延伸至外胎内部两侧的实心型防刺破垫层的防刺破、防爆轮胎的结构示意图；

图6为具有延伸至外胎内部两侧的实心型防刺破垫层的防刺破、防爆轮胎的横截面结构示意图；

图7为具有延伸至外胎内部两侧的花纹镂空型防刺破垫层的防刺破、防爆轮胎的结构示意图；

图8为具有延伸至外胎内部两侧的花纹镂空型防刺破垫层的防刺破、防爆轮胎的横截面结构示意图；

图9为具有实心型的防刺破垫层的防刺破、防爆轮胎被铁钉扎入的模拟图；

图10为具有花纹镂空型的防刺破垫层的防刺破、防爆轮胎被铁钉扎入的模拟图；

图11为具有延伸至外胎内部两侧的实心型防刺破垫层的防刺破、防爆轮胎被铁钉扎入的模拟图；

图12为具有延伸至外胎内部两侧的花纹镂空型防刺破垫层的防刺破、防爆轮胎被铁钉扎入的模拟图；

图13为具有实心型防刺破垫层、且无内胎的防刺破、防爆轮胎的结构示意图；

图14为具有花纹镂空型防刺破垫层、且无内胎的防刺破、防爆轮胎的结构示意图；

图15为具有延伸至外胎内部两侧的实心型防刺破垫层、且无内胎的防刺破、防爆轮胎的结构示意图；

图16为具有延伸至外胎内部两侧的花纹镂空型防刺破垫层、且无内胎的防刺破、防爆轮胎的结构示意图；

图17为具有实心型防刺破垫层、且无内胎的防刺破、防爆轮胎被铁钉扎入的模拟图；

图18为具有花纹镂空型防刺破垫层、且无内胎的防刺破、防爆轮胎被铁钉扎入的模拟图；

图19为具有延伸至外胎内部两侧的实心型防刺破垫层、且无内胎的防刺破、防爆轮胎被铁钉扎入的模拟图；

图20为具有延伸至外胎内部两侧的花纹镂空型防刺破垫层、且无内胎的防刺破、防爆轮胎被铁钉扎入的模拟图；

图21为具有充气通道的防刺破垫层、且无内胎的防刺破、防爆轮胎的结构示意图；

图22为具有充气通道的防刺破垫层、且无内胎的防刺破、防爆轮胎的横截面结构示意图；

图23为具有轴向贯穿的中空结构穿孔、且无内胎的防刺破、防爆轮胎的结构示意图；

图24为具有轴向贯穿的中空结构穿孔、且无内胎的防刺破、防爆轮胎的横截面结构示意图；

图25为具有径向贯穿的中空结构穿孔、且无内胎的防刺破、防爆轮胎的结构示意图；

图26为具有径向贯穿的中空结构穿孔、且无内胎的防刺破、防爆轮胎的横截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体应用情况做进一步的调整，在本发明的构思基础上对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。

实施例1

如图1-12所示，本发明提供一种新型防刺破、防爆轮胎，该轮胎包括外胎1、紧贴在外胎内侧的防刺破垫层2和位于防刺破垫层2内侧、并与防刺破垫层2紧贴的充气内胎3。

如图1、图2和图9所示，外胎1主要由橡胶材料制成。防刺破垫层2由弹性发泡材料制成。从轮胎的径向截面看，防刺破垫层2的外轮廓与外胎1的内轮廓紧贴。防刺破垫层2的径向截面为月牙形或弧形。如图9所示，轮胎被尖锐物体(如铁钉)刺入后，铁钉被防刺破垫层2阻隔，充气内胎3没有被刺破，不会发生漏气或者爆胎，从而保证车辆的正常行驶。

实施例2

如图3、图4和图10所示，与实施例1不同的是，防刺破垫层2为花纹镂空型结构。花纹镂空型结构包括凸出防刺破垫层2外表面的凸出型花纹或凹入防刺破垫层外表面的凹入型花纹。采用花纹镂空型结构可以在保证防刺破垫层2的功能性的同时，进一步减轻防刺破垫层2的自重，从而更进一步的降低能耗和制造成本。花纹镂空型结构不会影响防刺破垫层的保护性，但花纹镂空的具体结构形式需要根据外胎胎纹相应设计。

实施例3

如图5、图6和图11所示，与实施例1不同的是，防刺破垫层2延伸至外胎1的内部两侧。除了对轮胎正面提供保护，本实施例增加了对侧面尖锐物体刺破轮胎侧壁时的保护。

实施例4

如图7、图8和图12所示，本实施例为实施例2和实施例3的结合形式，防刺破垫层2为花纹镂空型结构。花纹镂空型结构包括凸出防刺破垫层2外表面的凸出型花纹或凹入防刺破垫层2外表面的凹入型花纹。防刺破垫层2延伸至外胎1的内部两侧。花纹镂空型结构可以保护轮胎的正面，侧面延伸部分可以保护轮胎侧壁，防刺破垫层2的自重与实施例3相比更轻。

实施例5

如图13-16所示，与实施例1-4任意一项相比，本实施例中的防刺破、防爆轮胎包括外胎1和紧贴在外胎内侧的防刺破垫层2。该防刺破、防爆轮胎为无内胎(真空胎)形式的轮胎。其特点在于，防刺破垫层2延伸至外胎1内部的两侧，位于外胎1和保持胎内气体密封的气密层之间(近似U型)。

图17-20为轮胎被铁钉扎入的模拟图，显示当轮胎被尖锐物体刺入时，尖锐物体被防刺破垫层2阻隔，气密层不会被破坏，轮胎不会发生漏气或者爆胎，从而保证车辆的正常行驶。

实施例6

如图21和图22所示，防刺破垫层2的径向截面外轮廓形状与轮毂和外胎之间的形状相适配，径向截面形状与轮毂和外胎之间的形状相适配的防刺破垫层2内具有可容纳空气的充气通道22，该防刺破、防爆轮胎与实施例5同为无内胎(真空胎)形式的轮胎，其特点在于通过采用特殊设计的中空结构，在防刺破垫层2中留有充气通道22，因此在使用时可以像真空胎一样充气至规定气压，压缩气体通过内部气体通道将压力均匀分布到轮胎表面，以获得理想的性能表现。由于在轮毂/轮圈和外胎之间有更加全面的支撑，即便在外胎被刺破，气密层被破坏的情况下，这种增强型的防刺破垫层仍然可以提供足够的支撑力，保障安全行驶足够远的距离到达维修点对外胎修补或者更换，整个过程中也避免了轮毂/轮圈的损坏。

实施例7

如图23-26所示，该防刺破、防爆轮胎为无内胎(真空胎)形式的防刺破轮胎，与实施例5和实施例6不同的是，其防刺破结构为胎内填充体4，且胎内填充体4内部具有轴向贯穿于胎内填充体4的中空结构或径向贯穿于胎内填充体4的中空结构的穿孔41。通过设置胎内填充体4，外胎1获得有效的支撑，同时在胎内填充体4内部增加中空结构的穿孔41，能够有效地降低胎内填充体4的自重，进而降低防刺破、防爆轮胎的自重，并且降低胎内填充体4的材料用量，达到降低成本的目的。

综上所述，防刺破结构的外轮廓与外胎1内侧轮廓紧密贴合，防刺破结构径向截面有近似月牙形、弧形、U型(防刺破垫层2延伸至外胎1内部的两侧)等不同形状的实心或带花纹镂空等多种形式，结构包括但不限于以上所述各实施例提供的结构设计形式。当轮胎受到来自正面或者侧面的尖锐物体刺入时，尖锐物体被防刺破结构阻隔，充气内胎或者真空胎的气密层得到保护，轮胎内部压缩气体不会泄漏，不会出现轮胎漏气或者爆胎，不会影响车辆的正常行驶。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。